DE4443373A1 - Druckregelvorrichtung in einem Fahrzeugbremssystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckregelvorrichtung in einem Fahrzeugbremssystem, das einen Hauptzylinder aufweist, welcher auf das Drücken des Bremspedals hin einen hydraulischen Druck erzeugt.

Generell hat ein hydraulisches Bremssystem für Fahrzeuge einen Hauptzylinder, um auf das Eindrücken eines Bremspedals hin einen Hauptzylinderdruck zu erzeugen, einen Vorratsbehälter, um den Hauptzylinder mit Bremsfluid zu versorgen, und mit einem Radzylinder versehen, um ein Fahrzeugrad mit dem Hauptzylinderdruck zu bremsen, wie etwa in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2-175 361 gezeigt. Zwischen dem Hauptzylinder und dem Radzylinder ist das Bremsfluid gefüllt, welches vom Vorratsbehälter zugeführt wird. Wenn das Bremspedal gedrückt wird, wird eine Druckkammer im Hauptzylinder unter Druck gesetzt, um eine Hauptzylinderdruck zu erzeugen und diesen zum Radzylinder zu übertragen, welcher auf das Rad eine Bremskraft ausübt, um das Fahrzeug zu stoppen.

Im Gegensatz zu dem vorstehenden gewöhnlichen Bremssystem wurde vorgeschlagen, eine Vorrichtung für das automatische Bremsen eines Fahrzeugs, ohne Drücken des Bremspedals, herzustellen, wie etwa in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-80 800 gezeigt. Diese Vorrichtung wird normalerweise dafür verwendet, um Fahrzeugschlupf zu verhindern, oder dafür verwendet, um das Fahrzeug automatisch abzubremsen, um vor dem Fahrzeug einen bestimmten Abstand gegenüber anderen Fahrzeugen zu halten. In dieser Vorrichtung ist eine Druckerzeugungsvorrichtung vorgesehen, wie etwa einen Speicher, um das unter Druck stehende Bremsfluid zu speichern, oder eine Fluidpumpe vorgesehen, um das Bremsfluid unter Druck zu setzen und es zum Radzylinder zu fördern.

Wenn jedoch gemäß dem Fahrzeug mit der vorstehenden automatischen Bremsvorrichtung das Bremspedal dann gedrückt wird, wenn ohne Drücken dem Bremspedals Bremskraft auf das Rad ausgeübt wird, d. h. während des automatischen Bremsvorganges, kann der Bremsvorgang nicht auf das Drücken des Bremspedals hin durchgeführt werden oder kann sich die auf das Rad ausgeübte Bremskraft schlagartig ändern.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Druckregelvorrichtung in einem hydraulischen Bremssystem zu schaffen, welches eine Bremskraft erzeugt, die auf das Eindrücken eines Bremspedals hin erzeugt wird, und eine bei einem automatischen Bremsvorgang erzeugte Bremskraft erzeugt, so daß bei dem Fahrer kein Gefühl von körperlichem Unwohlsein verursacht wird, selbst wenn bei dem automatischen Bremsvorgang das Bremspedal von ihm gedrückt wird.

Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird eine erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung in einem Fahrzeugbremssystem eingebaut, das einen Radzylinder aufweist, der an einem Straßenrad betrieblich angeordnet ist, einen Vorratsbehälter zum Speichern einer Bremsfluidmenge aufweist und einen Hauptzylinder aufweist, um das Bremsfluid von dem Vorratsbehälter aufzunehmen und um auf das Eindrücken eines Bremspedals hin einen Hauptzylinderdruck zu erzeugen und um den Hauptzylinderdruck zum Radzylinder zu leiten. Die Druckregelvorrichtung weist folgendes auf: ein Gehäuse, um darin eine Druckkammer zu definieren, welche mit dem Radzylinder in Verbindung steht, eine Regelvorrichtung, welche mit einen darin eingespeisten elektrischen Strom betätigt wird, wobei diese in Abhängigkeit vom elektrischen Strom einen festgelegten Druck erzeugt und den Druck in der Druckkammer auf den festgelegten Druck hin regelt. Die Vorrichtung hat ferner eine Ventilvorrichtung zum Erhöhen des Druckes in der Druckkammer, sofern der Hauptzylinderdruck größer als der Druck in der Druckkammer ist oder sofern der festgelegte Druck größer als der Druck in der Druckkammer ist, während sie den Druck in der Druckkammer senkt, sofern der Hauptzylinderdruck geringer als der Druck in der Druckkammer ist oder sofern der festgelegte Druck geringer als der Druck in der Druckkammer ist.

Die Druckregelvorrichtung findet vorzugsweise in einem Fahrzeugbremssystem Anwendung, welches desweiteren eine Kraftdruckquelle aufweist, um die Bremsflüssigkeit vom Vorratsbehälter aufzunehmen und den Kraftdruck abzugeben. Vorzugsweise hat die Vorrichtung ein Gehäuse, um darin eine Bohrung zu definieren, wobei ein erster Anschluß mit dem Vorratsbehälter verbunden ist und ein zweiter Anschluß mit der Kraftdruckquelle verbunden ist. Ein erstes Schiebelement ist in der Bohrung des Gehäuses verschiebbar angeordnet, um die Bohrung in eine Einlaßkammer, welche mit dem Hauptzylinder in Verbindung steht, um den Hauptzylinderdruck aufzunehmen, und in eine Druckkammer aufzuteilen, welche mit dem Radzylinder in Verbindung steht und auf diesen einen hydraulischen Druck beaufschlagt. Das erste Schiebelement kann sich in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen den Druck in der Einlaßkammer und dem Druck in der Druckkammer verschieben. Das erste Schiebelement hat eine darin axial definierte Bohrung und ein geschlossenes Ende. Das erste Schiebelement hat einen ersten Abflußanschluß, welcher mit dem ersten Anschluß des Gehäuses und einem ersten Kraftanschluß in Verbindung steht, welcher mit dem zweiten Anschluß des Gehäuses in Verbindung steht. Ein zweites Schiebelement ist in der Bohrung des ersten Schiebelementes verschiebbar aufgenommen. Das zweite Schiebelement hat einen zweiten Abflußanschluß, welcher in Übereinstimmung mit der Relativstellung des zweiten Schiebelementes zum ersten Schiebelement mit dem ersten Abflußanschluß wahlweise in Verbindung steht, und einem zweiten Kraftanschluß, welcher in Übereinstimmung mit der Relativstellung des zweiten Schiebelementes zum ersten Schiebelement mit dem ersten Kraftanschluß wahlweise in Verbindung steht. Das zweite Schiebelement ein entlang seiner Längsachse definiertes Durchgangsloch, um die Druckkammer mit einem zwischen dem ersten Schiebelement und dem zweiten Schiebelement definierten Raum zu verbinden. Das Durchgangsloch steht mit dem zweiten Abflußanschluß und dem zweiten Kraftanschluß in Verbindung. Desweiteren ist eine Elektromagnetvorrichtung vorgesehen, die einen Elektromagneten und einen Plungerkolben aufweist, welcher mit dem zweiten Schiebelement in Eingriff steht und mit einen zum Elektromagneten gespeisten elektrischen Strom betätigt wird. Die Elektromagnetvorrichtung erzeugt in Abhängigkeit vom elektrischen Strom einen festgelegten Druck und betätigt den Plungerkolben, um das zweite Schiebelement in Richtung auf das geschlossene Ende des ersten Schiebelementes oder davon weg zu bewegen, um den Druck in der Druckkammer auf den festgelegten Druck hin zu regeln.

Die vorstehend angegebenen Aufgabe und die folgende Beschreibung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen problemlos verständlich.

Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Druckregelvorrichtung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem elektrischen Strom eines Elektromagneten und einem dabei ausgeübten Druck gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 eine schematische Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugbremssystemes, welches die erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung anwendet;

Fig. 4 eine schematische Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugbremssystemes, welches die erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung anwendet; und

Fig. 5 eine schematische Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugbremssystemes, welches die erfindungsgemäße Druckregelvorrichtung anwendet.

Bezogen auf Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Druckregelvorrichtung 10 gezeigt. Die Druckregelvorrichtung 10 hat ein zylindrisches Gehäuse 11, ein zylindrisches feststehendes Element 13, ein erstes Schiebelement 14, ein zweites Schiebelement 15 und ein Joch 17 eines Linear-Elektromagneten 18. Das feststehende Element 13 hat einen Boden mit einem Loch 13a und ist in dem Gehäuse 11 fluiddicht angebracht, und zwar derart, daß die Innenseite des feststehenden Elements 13 über das Loch 13a mit einem offenen Ende des Gehäuses in Verbindung steht. Das offene Ende des Gehäuses ist mit einem Hauptzylinder (in Fig. 1 nicht gezeigt, doch in Fig. 3 mit 42 bezeichnet) verbunden. Das erste Schiebelement 14 hat die Form eines Zylinders mit einem geschlossenen Ende 14a und ist in dem feststehenden Element 13 verschiebbar angebracht, wobei das geschlossene Ende 14a dem Loch 13a zugewandt ist. Das zweite Schiebelement 15 hat die Form eines Kolbens mit einem Durchgangsloch 31 entlang der Längsachse des Kolbens und ist in dem ersten Schiebelement 14 verschiebbar angebracht. Eine Feder 20 ist in dem ersten Schiebelement 14 aufgenommen und zwischen dem geschlossenen Ende 14a und dem zweiten Schiebelement 15 angebracht, um das zweite Schiebelement 15 bezüglich dem ersten Schiebelement 14 in Richtung auf das Joch 17 vorzuspannen. Zudem ist eine Feder 19 zwischen dem Joch 17 und dem offenen Ende des ersten Schiebelementes 14 angebracht, um das erste Schiebelement 14 in Richtung auf das Loch 13a des feststehenden Elementes 13 vorzuspannen. Das Joch 17 ist, ausgehend von seinem anderen offenen Ende an der in Fig. 1 gezeigten linken Seite, in dem Gehäuse 11 aufgenommen und an dem Gehäuse 11 befestigt. Der Linear- Elektromagnet 18 ist mit einem Plungerkolben 16 versehen, welcher entlang der Längsachse des Jochs 17 bewegbar gehalten ist und um welchen herum eine Spule des Elektromagneten 18 vorgesehen ist. Ein Endabschnitt des Plungerkolbens 16 ist derart angeordnet, daß er eine Endfläche (in Fig. 1 die linke Endfläche) des zweiten Schiebelementes 15 berührt. Wenn der Elektromagnet 18 mit elektrischem Strom versorgt wird, wird der Plungerkolben 16 betätigt, um das zweite Schiebelement 15 in Richtung auf das geschlossene Ende 14a zu schieben.

Die Innenseite des feststehenden Elementes 13 ist daher mittels dem ersten Schiebelement 14 in eine Druckkammer 33 mit variablem Volumen und in eine Einlaßkammer gemäß der vorliegenden Erfindung aufgeteilt, auf welche, wie später beschrieben, ein Hauptzylinderdruck ausgeübt wird. Die Druckkammer 33 steht über einen in dem feststehenden Element 13 vorgesehenen Anschluß 24 und über einen in dem Gehäuse 11 vorgesehenen Anschluß 21 mit einem Radzylinder (in Fig. 1 nicht gezeigt, jedoch in Fig. 3 mit 55, 56 bezeichnet) in Verbindung. Das Gehäuse 11 und das feststehende Element 13 haben jeweils einen Anschluß 23 und einen Anschluß 26, welche mit einem Speicher (in Fig. 1 nicht gezeigt, jedoch in Fig. 3 mit 49 bezeichnet) in Verbindung stehen, und haben zudem jeweils einen Anschluß 22 und einen Anschluß 25, welche mit einem Vorratsbehälter (in Fig. 1 nicht gezeigt, jedoch in Fig. 3 mit 47 bezeichnet) in Verbindung stehen. Das erste Schiebelement 14 hat einen Abflußanschluß 27, welcher an der Außenfläche des ersten Schiebelementes radial definiert ist und entlang seiner Längsachse eine Vertiefung ausbildet, so daß er stets mit dem Anschluß 25 in Verbindung steht. Zudem hat das erste Schiebelement 14 einen ersten Kraftanschluß 28, welcher an der Außenfläche des ersten Schiebelementes 14 radial definiert ist und entlang seiner Längsachse mit einer Vertiefung ausgebildet ist, so daß er stets mit dem Anschluß 26 in Verbindung steht. Daher wird der erste Abflußanschluß 27 in Verbindung mit dem Vorratsbehälter und der erste Kraftanschluß 28 in Verbindung mit dem Speicher gehalten, und zwar ungeachtet der Gleitbewegung des ersten Schiebelementes 14 relativ zum feststehenden Element 13.

Das zweite Schiebelement 15 hat einen zweiten Abflußanschluß 29 und einen zweiten Kraftanschluß 30, welche radial definiert sind, um mit dem Durchgangsloch 31 in Verbindung zu sein, und an der Außenfläche des zweiten Schiebelementes 15 entlang seiner Längsachse mit Vertiefungen ausgebildet sind, so daß zwischen dem ersten und zweiten Abflußanschluß 27 und 29 wahlweise eine Verbindung geschaffen wird oder zwischen dem ersten und zweiten Kraftanschluß 28 und 30 eine Verbindung geschaffen wird. Bei normalem Zustand, wie in Fig. 1 gezeigt, stehen beispielsweise der erste Abflußanschluß 27 und der, zweite Abflußanschluß 29 miteinander in Verbindung. Wenn sich das zweite Schiebelement 15 in Richtung auf das geschlossene Ende 14a des ersten Schiebelementes 14 verschiebt, so wird die Verbindung zwischen dem ersten Abflußanschluß 27 und dem zweiten Abflußanschluß 29 gesperrt. Wenn sich das zweite Schiebelement 15 weiter in die gleiche Richtung verschiebt, so tritt der erste Kraftanschluß 28 mit dem zweiten Kraftanschluß 30 in Verbindung. Wenn jedoch im Falle, daß das zweite Schiebelement 15 gemäß Fig. 1 positioniert ist, sich das erste Schiebelement 14 in Richtung auf das Joch 17 verschiebt, so stehen der erste Kraftanschluß 28 und der zweite Kraftanschluß 30 miteinander in Verbindung, während die Verbindung zwischen dem ersten Abflußanschluß 27 und dem zweiten Abflußanschluß 29 gesperrt ist. Das Durchgangsloch 31 des zweiten Schiebelementes 15 ist derart angeordnet, daß es mit der Druckkammer 33 in Verbindung steht, und zwar über ein Loch 32, welches in dem Endabschnitt des Plungerkolbens 16 definiert ist, welcher die Endfläche des ersten Schiebelementes 15 berührt.

Da die Beziehung zwischen einer auf den Plungerkolben 16 ausgeübten Kraft F1 und dem zum Linear- Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom gemäß Fig. 2 proportional ist, gilt: Je stärker der elektrische Strom erhöht wird, desto größer wird die Kraft, die den Plungerkolben 16 in Richtung auf das zweite Schiebelement 15 drückt. Wenn daher, bezogen auf Fig. 1, der Hauptzylinderdruck bei 0 liegt und der in dem Linear- Elektromagnet 18 eingespeiste elektrische Strom bei 0 liegt, wird das erste Schiebelement 14 mit Hilfe der Feder 19 in Richtung auf die Öffnung 13a des feststehenden Elementes 13 vorgespannt und das zweite Schiebelement 15 in Gegenrichtung vorgespannt, das heißt in Richtung auf das Joch 17, so daß das erste Schiebelement 14 und das zweite Schiebelement 15 gemäß Fig. 1 angeordnet sind. In diesem Zustand steht der mit dem Radzylinder in Verbindung stehende Anschluß 21 über die Druckkammer 33, dem Durchgangsloch 31, dem zweiten Abflußanschluß 29, dem ersten Abflußanschluß 27, dem Anschluß 25 und dem Anschluß 22 mit dem Vorratsbehälter in Verbindung. Demzufolge ist der Druck im Radzylinder niedrig.

Wenn der Linear-Elektromagnet 18 im Betrieb mit einer vorbestimmten elektrischen Strommenge versorgt wird, so wird der Plungerkolben 16 betätigt, um das zweite Schiebelement 15 in Richtung auf das geschlossene Ende 14a des ersten Schiebelementes 14 zu drücken, wodurch die Verbindung zwischen dem ersten Abflußanschluß 27 und dem zweiten Abflußanschluß 29 gesperrt wird. Gegen den Plungerkolben 16 wird daher eine kombinierte Kraft F2 ausgeübt, und zwar eine Kraft, welche proportional zu dem in Fig. 1 als "S" bezeichneten Querschnitt ist, und eine mittels der Feder 20 durch Vorspannung ausgeübte Kraft. Wenn das zweite Schiebelement 15 betätigt wird, um sich weiter in Richtung auf das geschlossene Ende 14a des ersten Schiebelementes 14 hin zu bewegen, bis der erste Kraftanschluß 28 mit dem zweiten Kraftanschluß 30 in Verbindung steht, so wird der Druck in der Druckkammer 33 erhöht, so daß der Plungerkolben 16 gezwungen wird, sich zurück zum Joch 17 zu bewegen. Somit wird das zweite Schiebelement 15 gesteuert, um sich in dem ersten Schiebelement 14 so zu verschieben, daß die kombinierte Kraft F2 des Druckes innerhalb der Druckkammer 33 und der Vorspannkraft der Feder 20 mit der Kraft F1 im Gleichgewicht steht, welche in Abhängigkeit von dem zum Linear- Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom ausgeübt wird. Daher wird der Druck in der Druckkammer 33 in Abhängigkeit vom zu dem Elektromagneten 18 gespeisten elektrische Strom geregelt.

Wenn im Gegensatz dazu ein Bremspedal (in Fig. 1 nicht gezeigt, jedoch in Fig. 3 mit 40 bezeichnet) gedrückt wird, so daß der Hauptzylinderdruck größer als die kombinierte Kraft der Vorspannkraft der Feder 19 und der mittels dem Elektromagneten 18 in Abhängigkeit von dem elektrischen Strom ausgeübten Kraft F1 wird, so wird das erste Schiebelement 14 gezwungen, sich in Richtung auf das Joch 17 zu bewegen. Wenn sich in diesem Zustand das erste Schiebelement 14 in Richtung auf das Joch 17 bewegt, bis der erste Kraftanschluß 28 und der zweite Kraftanschluß 30 miteinander in Verbindung stehen, so ist der Druck in der Druckkammer 33 erhöht, so daß das erste Schiebelement 14 gezwungen wird, sich in Richtung auf das Loch 13a des feststehenden Elementes 14 zurückzubewegen. Somit wird das erste Schiebelement 14 derart geregelt, daß es sich in dem feststehenden Element 13 verschiebt, und zwar so, daß der Druck in der Druckkammer 33 mit dem Hauptzylinderdruck ausgeglichen ist. Daher wird der Druck in der Druckkammer 33 in Abhängigkeit vom Hauptzylinderdruck geregelt.

Gemäß vorstehender Beschreibung wird der Druck in der Druckkammer 33 auf den größeren Druck zwischen dem Hauptzylinderdruck und dem Druck geregelt, der mit der Kraft F1 im Gleichgewicht steht, die in Abhängigkeit vom zum Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom ausgeübt wird. Daraus resultiert, daß der Radzylinderdruck durch Drücken des Bremspedals erhöht werden kann und zudem dadurch erhöht werden kann, daß ein vorbestimmter elektrischer Strom zum Elektromagneten 18 gespeist wird. Gemäß dem vorliegenden, vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das offene Ende des Gehäuses mit dem Hauptzylinder verbunden, so daß der Hauptzylinderdruck auf die Außenfläche des geschlossenen Endes 14a des ersten Schiebelementes 14 ausgeübt wird. Desweiteren ist ein Hauptzylinderkolben (in Fig. 1 nicht gezeigt) vorzugsweise mit einem Vorsprung (nicht gezeigt) versehen, welcher durch das Loch 13a des feststehenden Elementes 13 gehen kann, um an dem geschlossenen Ende 14a des ersten Schiebelementes 14 anzustoßen, so daß der Kolben das erste Schiebelement 14 unmittelbar schieben kann. Somit kann im Falle, daß irgendwelche Fehler in dem Hauptzylindersystem verursacht worden ist, der Druck vom Anschluß 21 in Übereinstimmung mit der Eindrückkraft des Bremspedals erzeugt werden.

In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugbremssystemes gezeigt, welches die vorstehend beschriebene Druckregeleinrichtung 10 anwendet. Die Druckregeleinrichtung 10 ist mit einem Tandem-Hauptzylinder 42 verbunden, welcher einen ersten Kolben 43 und einen zweiten Kolben 44 aufweist, um jeweils eine erste Druckkammer 45 und eine zweite Druckkammer 46 zu definieren. Der erste Kolben 43 ist mit einem Druckverstärker 41 verbunden und wird auf das Eindrücken des Bremspedals 40 hin betätigt. Ein Vorratsbehälter 47 ist für die Versorgung von Bremsflüssigkeit über die Anschlüsse 51, 52 jeweils zu den ersten und zweiten Druckkammern 45, 46 vorgesehen. Die zweite Druckkammer 46 steht mit der Einlaßkammer in Verbindung, welche gemäß Fig. 1 das Loch 13a in dem feststehenden Teil 13 der Druckregelvorrichtung 10 enthält. Der Anschluß 22 der Vorrichtung 10 ist über eine Leitung 62 mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden. Der Anschluß 23 der Vorrichtung 10 ist über eine Leitung 63 mit einem Speicher 49 verbunden, welcher eine Kraftdruckquelle bildet, und zwar mit einer Fluidpumpe 48, die auf ihrer Einlaßseite mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden ist und auf ihrer Druckseite mit dem Speicher 49 verbunden ist.

Die erste Druckkammer 45 ist über einen Anschluß 53 mit einem ersten Wegeventil 50 verbunden. Das erste Wegeventil 50 ist über eine Leitung 59 mit Radzylindern 55 und 56 verbunden, welche an Antriebsrädern betrieblich angeordnet sind. Das Wegeventil 50 ist ein Elektromagnetventil mit drei Anschlüssen und zwei Stellungen, welches wahlweise in einer ersten Stellung für die Verbindung der ersten Druckkammer 45 mit einer Leitung 59 oder einer zweiten Stellung für die Verbindung des Anschlusses 21 der Druckregelvorrichtung 10 über eine Leitung 61 mit der Leitung 59 positioniert ist. Die zweite Druckkammer 46 ist mit den Radzylindern 57 und 58 verbunden, welche jeweils an Nichtantriebsrädern betrieblich angeordnet sind, und zwar gemäß Fig. 3 über den Anschluß 54 und über eine Leitung 60.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist das Wegeventil 50 normalerweise angeordnet, um die erste Druckkammer 45 über die Leitung 59 mit den Radzylindern 55, 56 zu verbinden. Wenn das Bremspedal 40 gedrückt wird, so wird der erste Kolben 43 nach vorne bewegt, so daß der Druck in der ersten Druckkammer 45 erhöht ist. Gleichzeitig wird der zweite Kolben 44 nach vorne bewegt, so daß der Druck in der zweiten Druckkammer 46 erhöht ist. Da die Radzylinder 55, 56 in dem in Fig. 3 gezeigten Zustand mit der ersten Druckkammer 45 in Verbindung stehen und die Radzylinder 57, 58 mit der zweiten Druckkammer 46 in Verbindung stehen, sind alle Räder auf das Eindrücken des Bremspedals 40 hin mit der Bremskraft beaufschlagt.

Im Falle, daß die Räder mit einer Bremskraft zu beaufschlagen sind, während das Bremspedal 40 nicht gedrückt ist, wechselt das Wegeventil 50 in die zweite Stellung, in welcher die Leitung 59 mit der Leitung 61 und dem Anschluß 21 der Druckregelvorrichtung 10 in Verbindung steht. In diesem Fall wird der vom Anschluß 21 abgegebene Druck in Abhängigkeit von dem zum Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom geregelt. Somit sind die Radzylinder 55, 56 mit dem Anschluß 21 in Verbindung, so daß die mittels der Radzylinder 55, 56 auf die Antriebsräder ausgeübte Bremskraft in Abhängigkeit von dem zu dem Elektromagneten 18 gespeisten elektrischen Strom regelbar ist. Im Falle, daß das Bremspedal 40 in diesem Zustand gedrückt wird, wird der Druck in der Druckkammer 46 erhöht, um auf die Druckregeleinrichtung 10 zu wirken. Daraus resultiert, daß der von dem Anschluß 21 aus abgegebene Bremsfluiddruck gemäß der Beziehung zwischen dem zu dem Elektromagneten 18 eingespeisten elektrischen Strom und dem Hauptzylinderdruck (d. h. dem Druck in der zweiten Druckkammer 46) geregelt wird. Wenn daher das Bremspedal 40 durch eine Kraft gedrückt wird, die größer als die mittels dem Elektromagneten 18 ausgeübte Kraft ist, kann die auf die Antriebsräder beaufschlagte Bremskraft erhöht werden.

In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Fahrzeugbremssystems gezeigt, welches die vorstehend beschriebene Druckregelvorrichtung 10 anwendet ist, wobei das System desweiteren ein Anti-Blockier-Regelsystem aufweist, um zu verhindern, daß die Räder während des Bremsvorganges blockieren. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Hauptzylinder 42 der gleiche wie der des ersten Ausführungsbeispiels; jedoch enthält er desweiteren ein Wegeventil 74 und Schaltventile 66 bis 69 und 70 bis 73, welche jeweils normalerweise offen und normalerweise geschlossen sind, und welche mit den Radzylindern 78 bis 81 verbunden sind. Der Anschluß 54 des Hauptzylinders 42 ist mit dem Wegeventil 74 verbunden, welches über die Leitung 65 mit den Umschaltventilen 68, 69 verbunden ist. Zudem ist der Anschluß 21 der Druckregelvorrichtung 10 über die Leitung 61 mit den Wegeventilen 50 und 74 verbunden.

Das heißt, daß die Leitung 64 über das normalerweise offene Umschaltventil 66 und über eine Leitung 82 mit dem Radzylinder 78 verbunden ist. Der Radzylinder 78 steht über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 70 und über eine Leitung 86 mit dem Vorratsbehälter 47 in Verbindung. Die Leitung 64 ist über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 67 und über eine Leitung 83 mit dem Radzylinder 79 verbunden. Der Radzylinder 79 ist über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 71 und über die Leitung 86 mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden. Die Leitung 65 ist über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 68 und über eine Leitung 84 mit dem Radzylinder 80 verbunden. Der Radzylinder 80 ist über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 72 und über die Leitung 86 mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden. Die Leitung 65 ist über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 69 und über eine Leitung 85 mit dem Radzylinder 81 verbunden. Der Radzylinder 81 ist über das normalerweise geschlossene Umschaltventil 73 und über die Leitung 86 mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden.

Im Betrieb wird, wobei jeweils die vorstehend beschriebenen Umschaltventile 66 bis 69 und 70 bis 73 wechselweise geöffnet oder geschlossen sind, der Druck in jedem der Radzylinder 78 bis 81 nach Wunsch geregelt. Daraus resultiert, daß die Bremskraft jedes Rades geregelt ist, so daß der Anti-Blockier-Regelvorgang bei jedem Rad durchführbar ist. Die auf die linken und rechten Räder der Antriebsräder aufgebrachte Bremskraft ist unabhängig voneinander regelbar.

In Fig. 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des Fahrzeugbremssystems gezeigt, welches die vorstehend beschriebene Druckregelvorrichtung 10 anwendet. Im dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich ein Hauptzylinder 88 von dem Hauptzylinder 42 der vorstehenden Ausführungsbeispiele. Der Hauptzylinder 88 ist mit einem Hauptkolben 89 versehen, welcher eine Einzeldruckkammer 90 im Hauptzylinder 88 definiert. Die Druckkammer 90 steht über einen Anschluß 92 mit dem Vorratsbehälter 47 in Verbindung. Der Kolben 89 ist mit dem Bremsverstärker 41 verbunden und wird auf das Eindrücken des Bremspedals 41 hin betätigt. Wenn das Bremspedal 40 gedrückt ist, wirkt der Bremsverstärker 41 auf den Kolben 89 ein, um ihn in Richtung auf die Vorrichtung 10 zu drücken. Die Druckkammer 90 steht über einen Anschluß 93 mit dem Wegeventil 50 in Verbindung. Der Anschluß 21 der Druckregelvorrichtung 10 ist mit dem Wegeventil 50 verbunden.

Wenn gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des in Fig. 5 gezeigten Fahrzeugbremssystems das Bremspedal 40 gedrückt wird, bewegt sich der Kolben 89 nach vorne und wird der Druck in der Druckkammer 90 erhöht, so daß über das Umschaltventil 66 oder 67 der Druck in dem Radzylinder 78 oder 79 erhöht wird. Gleichzeitig wirkt der erhöhte Druck in der Druckkammer 90 auf die Druckregelvorrichtung 10 ein. Daraus ergibt sich, daß sich der von dem Anschluß 21 ausgegebene Druck dem Hauptzylinderdruck angleicht, so daß der Druck in dem Radzylinder 80 oder 81 erhöht wird. Wenn in diesem Zustand das Wegeventil 50 in die zweite Stellung gewechselt wird, in welcher der Anschluß 21 über das Umschaltventil 66 oder 67 mit dem Radzylinder 78 oder 79 verbunden ist, so wird die Bremskraft in Übereinstimmung mit der Beziehung zwischen dem in das Elektromagnet 18 eingespeisten elektrischen Strom und dem Hauptzylinderdruck geregelt.

Nach vorstehender Beschreibung hat die Druckregelvorrichtung 10 gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung im Fahrzeugbremssystem, welches mit den Hauptzylindern 42, 88 versehen ist, um auf das Eindrücken des Bremspedals 40 hin den Hauptzylinderdruck zu erzeugen, folgendes: die Druckkammer 33, welche direkt oder indirekt mit den Radzylindern 55 bis 58 oder 78 bis 81 in Verbindung steht; das erste Schiebelement 14, welches sich in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem Hauptzylinderdruck und dem Druck in der Druckkammer 33 verschiebt; das zweite Schiebelement 15, welches in Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen dem festgelegten Druck, welcher in Abhängigkeit vom in den Elektromagneten 18 eingespeisten elektrischen Strom erzeugt wird, und dem Druck in der Druckkammer 33 verschiebt; und eine Einrichtung zum Erhöhen des Druckes in der Druckkammer 33, sofern der Hauptzylinderdruck größer als der Druck in der Druckkammer 33 ist oder sofern der festgelegte Druck größer als der Druck in der Druckkammer 33 ist, und zum Senken des Druckes in der Druckkammer 33, sofern der Hauptzylinderdruck geringer als der Druck in der Druckkammer 33 ist, oder sofern der festgelegte Druck geringer als der Druck in der Druckkammer 33 ist. Folglich kann der Radzylinderdruck in Übereinstimmung mit dem festgelegten Druck erhöht werden und dieser noch stärker als der festgelegte Druck erhöht werden, sofern das Bremspedal 40 weitergedrückt wird.

Für den Fachmann ist ersichtlich, daß die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich für wenige der vielen möglichen speziellen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erläuternd sind. Zahllose und verschiedene weitere Anordnungen können problemlos vom Fachmann durchgeführt werden, ohne dem Geist und Bereich der in den folgenden Ansprüchen definierten Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung betrifft eine Druckregelvorrichtung 10 in einem Fahrzeugbremssystem, das einen Radzylinder 55, 56, 57, 58; 78, 79, 80, 81 aufweist, der an einem Straßenrad betrieblich angeordnet ist, einen Vorratsbehälter 47 zum Speichern einer Bremsfluidmenge aufweist und einen Hauptzylinder 42; 88 aufweist, um das Bremsfluid von dem Vorratsbehälter 47 aufzunehmen und um auf das Eindrücken eines Bremspedals hin einen Hauptzylinderdruck zu erzeugen. Die Druckregelvorrichtung 10 hat ein Gehäuse 11, um darin eine Druckkammer 33 zu definieren, welche mit dem Radzylinder 55, 56, 57, 58; 78, 79, 80, 81 in Verbindung steht, und eine Regelvorrichtung 18, welche mit einem darin eingespeisten elektrischen Strom betätigt wird, wobei diese in Abhängigkeit vom elektrischen Strom einen festgelegten Druck erzeugt und den Druck in der Druckkammer 33 auf den festgelegten Druck hin regelt. Die Vorrichtung 10 hat ferner eine Ventilvorrichtung, mit welcher der Druck in der Druckkammer 33 erhöht wird, sofern der Hauptzylinderdruck größer als der Druck in der Druckkammer 33 ist oder sofern der festgelegte Druck größer als der Druck in der Druckkammer 33 ist, während der Druck in der Druckkammer 33 gesenkt wird, sofern der Hauptzylinderdruck geringer als der Druck in der Druckkammer 33 ist, oder sofern der festgelegte Druck geringer als der Druck in der Druckkammer 33 ist.

Claims (11)

1. Druckregelvorrichtung (10) in einem Fahrzeugbremssystem, das einen Radzylinder (55, 56, 57, 58; 78, 79, 80, 81) aufweist, der an einem Straßenrad betrieblich angeordnet ist, einen Vorratsbehälter (47) zum Speichern einer Bremsfluidmenge aufweist und einen Hauptzylinder (42; 88) aufweist, um das Bremsfluid von dem Vorratsbehälter (47) aufzunehmen und um auf das Eindrücken eines Bremspedals (40) hin einen Hauptzylinderdruck zu erzeugen, um den Hauptzylinderdruck zum Radzylinder (55, 56, 57, 58; 78, 79, 80, 81) zu leiten, wobei die Druckregelvorrichtung (10) folgendes aufweist:
ein Gehäuse (11), um darin eine Druckkammer (33) zu definieren, welche mit dem Radzylinder (55, 56, 57, 58; 78, 79, 80, 81) in Verbindung steht;
eine Regeleinrichtung (18), welche mit einem darin eingespeisten elektrischen Strom betätigt wird, wobei diese in Abhängigkeit vom elektrischen Strom einen festgelegten Druck erzeugt und den Druck in der Druckkammer (33) auf den festgelegten Druck hin regelt; und
eine Ventileinrichtung zum Erhöhen des Druckes in der Druckkammer (33), sofern der Hauptzylinderdruck größer als der Druck in der Druckkammer (33) ist oder sofern der festgelegte Druck größer als der Druck in der Druckkammer (33) ist, wobei die Ventileinrichtung den Druck in der Druckkammer (33) senkt, sofern der Hauptzylinderdruck geringer als der Druck in der Druckkammer (33) ist oder sofern der festgelegte Druck geringer als der Druck in der Druckkammer (33) ist.

2. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 1, ferner mit einer Kraftdruckquelle zum Aufnehmen der Bremsflüssigkeit vom Vorratsbehälter (47) und zum Abgeben eines Kraftdruckes zum Gehäuse (11), wobei das Gehäuse (11) einen mit dem Vorratsbehälter (47) verbundenen ersten Anschluß (22) hat, und einen mit der Kraftdruckquelle verbundenen zweiten Anschluß (23) hat und wobei die Ventileinrichtung wahlweise den ersten Anschluß (22) mit der Druckkammer (33) verbindet, um darin den Druck zu senken, und den zweiten Anschluß (23) mit der Druckkammer (33) verbindet, um darin den Druck zu erhöhen.

3. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Kraftdruckquelle eine Fluidpumpe (48) aufweist, um Bremsfluid vom Vorratsbehälter (47) anzusaugen und um ein druckbeaufschlagtes Fluid abzugeben, und einen Speicher (49) aufweist, welcher mit der Fluidpumpe (48) verbunden ist, um das unter Druck stehende Fluid zu speichern, um den Kraftdruck zum zweiten Anschluß (23) des Gehäuses (11) zu leiten.

4. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Ventileinrichtung folgendes aufweist:
ein erstes in dem Gehäuse (11) verschiebbar angeordnetes Schiebelement (14), wobei sich das erste Schiebelement (14) in Abhängigkeit von einem Unterschied zwischen dem Hauptzylinderdruck und dem Druck in der Druckkammer (33) verschiebt, und wobei das erste Schiebelement (14) eine darin axial definierte Bohrung und ein geschlossenes Ende (14a) aufweist;
ein zweites Schiebelement (15), welches in der Bohrung des ersten Schiebelementes (14) verschiebbar aufgenommen ist, wobei die Druckkammer (33) mit dem ersten Anschluß (22) und dem zweiten Anschluß (23) wahlweise in Verbindung steht, und zwar in Übereinstimmung mit der Relativstellung des zweiten Schiebelementes (15) zum ersten Schiebelement (14), und wobei das zweite Schiebelement (15) mittels der Regeleinrichtung betätigt wird, um sich auf das geschlossene Ende (14a) des ersten Schiebelementes (14) hin oder davon weg zu bewegen.

5. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei das erste Schiebelement (14) an der Außenfläche des geschlossenen Endes (14a) des ersten Schiebelementes (14) mit dem Hauptzylinderdruck beaufschlagt ist.

6. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei das erste Schiebelement (14) mit dem Hauptzylinder (42; 88; 88) in Eingriff bringbar ist, um diesen am geschlossenen Ende (14a) des ersten Schiebelementes (14) direkt zu berühren.

7. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Regeleinrichtung eine Elektromagneteinrichtung aufweist, welche einen Elektromagneten (18) und einen Plungerkolben (16) aufweist, der mit dem zweiten Schiebelement (15) in Eingriff steht, und mit dem zum Elektromagneten (18) gespeisten elektrischen Strom betätigt wird, wobei die Elektromagneteinrichtung in Abhängigkeit vom elektrischen Strom einen festgelegten Druck erzeugt und den Plungerkolben (16) betätigt, um das zweite Schiebelement (15) in Richtung auf das geschlossene Ende (14a) des ersten Schiebelementes (14) oder davon wegzubewegen, um den Druck in der Druckkammer (33) auf den festgelegten Druck hin zu regeln.

8. Druckregelvorrichtung (10) in einem Fahrzeugbremssystem, das einen Radzylinder (55, 56, 57, 58; 78, 79, 80, 81) aufweist, der an einem Straßenrad betrieblich angeordnet ist, einen Vorratsbehälter (47) zum Speichern einer Bremsfluidmenge aufweist, einen Hauptzylinder (42;88) aufweist, um das Bremsfluid von dem Vorratsbehälter (47) aufzunehmen und um auf das Eindrücken eines Bremspedals (40) hin einen Hauptzylinderdruck zu erzeugen, um den Hauptzylinderdruck zum Radzylinder (55, 56, 57, 58; 78, 79, 80, 81) zu leiten, und eine Kraftdruckquelle aufweist, um Bremsflüssigkeit vom Vorratsbehälter (47) aufzunehmen und den Kraftdruck abzugeben, wobei die Druckregelvorrichtung (10) folgendes aufweist:
ein Gehäuse (11), um darin eine Bohrung zu definieren und mit einem mit dem Vorratsbehälter (47) verbundenen ersten Anschluß (22) und einem mit der Kraftdruckquelle verbundenen zweiten Anschluß (23);
ein erstes Schiebelement (14), welches in der Bohrung des Gehäuses (11) verschiebbar angeordnet ist, um die Bohrung in eine Einlaßkammer, welche mit dem Hauptzylinder (42; 88; 88) in Verbindung steht, um den Hauptzylinderdruck aufzunehmen, und in eine Druckkammer (33) aufzuteilen, welche mit dem Radzylinder (55, 56, 57, 58; 78, 79, 80, 81) in Verbindung steht und auf diesen einen hydraulischen Druck beaufschlagt, wobei sich das erste Schiebelement (14) in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen den Druck in der Einlaßkammer und dem Druck in der Druckkammer (33) verschiebt, wobei das erste Schiebelement (14) eine darin axial definierte Bohrung und ein geschlossenes Ende (14a) aufweist und das erste Schiebelement (14) einen ersten Abflußanschluß (27) aufweist, welcher mit dem ersten Anschluß (22) des Gehäuses (11) und einem ersten Kraftanschluß (28) in Verbindung steht, welcher mit dem zweiten Anschluß (23) des Gehäuses (11) in Verbindung steht;
ein zweites Schiebelement (15), welches in der Bohrung des ersten Schiebelementes (14) verschiebbar aufgenommen ist, wobei das zweite Schiebelement (15) einen zweiten Abflußanschluß (29) aufweist, welcher in Übereinstimmung mit der Relativstellung des zweiten Schiebelementes (15) zum ersten Schiebelement (14) mit dem ersten Abflußanschluß (27) wahlweise in Verbindung steht, und einem zweiten Kraftanschluß (30), welcher in Übereinstimmung mit der Relativstellung des zweiten Schiebelementes (15) zum ersten Schiebelement (14) mit dem ersten Kraftanschluß (28) wahlweise in Verbindung steht, wobei das zweite Schiebelement (15) ein entlang seiner Längsachse definiertes Durchgangsloch (31) aufweist, um die Druckkammer (33) mit einem zwischen dem ersten Schiebelement (14) und dem zweiten Schiebelement (15) definierten Raum zu verbinden, wobei das Durchgangsloch (31) mit dem zweiten Abflußanschluß (29) und dem zweiten Kraftanschluß (30) in Verbindung steht; und
eine Elektromagneteinrichtung, die einen Elektromagneten (18) und einen Plungerkolben (16) aufweist, welcher mit dem zweiten Schiebelement (15) in Eingriff steht und mit einem zum Elektromagneten (18) gespeisten elektrischen Strom betätigt wird, wobei die Elektromagneteinrichtung in Abhängigkeit vom elektrischen Strom einen festgelegten Druck erzeugt und den Plungerkolben (16) betätigt, um das zweite Schiebelement (15) in Richtung auf das geschlossene Ende (14a) des ersten Schiebelementes (14) oder davon weg zu bewegen, um den Druck in der Druckkammer (33) auf den festgelegten Druck hin zu regeln.

9. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei das erste Schiebelement (14) mittels einer ersten Feder (19) vorgespannt ist, um das Volumen der Druckkammer (33) auszudehnen, und wobei das zweite Schiebelement (14) vorgespannt ist, und zwar mittels einer zweiten Feder (20), welche in dem ersten Schiebelement (14) angeordnet ist, um sich vom geschlossenen Ende (14a) des ersten Schiebelementes (14) wegzubewegen.

10. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die Elektromagneteinrichtung ferner ein Joch (17) aufweist, welches in der Bohrung des Gehäuses (11) aufgenommen ist, um die Druckkammer (33) mit dem ersten Schiebelement (14) zu definieren, und der den Plungerkolben (16) unterstützt, um sich auf der gleichen Achse wie auf der Gleitachse des zweiten Schiebelementes (15) zu verschieben.

11. Druckregelvorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei das erste Schiebelement (14) mit dem Hauptzylinder (42; 88) in Eingriff bringbar ist, um am geschlossenen Ende (14a) des ersten Schiebelementes (14) mit diesem direkt in Berührung zu treten.